[其他]从含无机固体的颗粒煤中分离碳质组分的方法及装置

说明书

本发明涉及从含无机固体的颗粒煤中分离碳质，组分的方法及装置。

C.E.Capes等在1972年5月23日的美国专利3，665，066中提出了“煤的富集”，向含粘土的煤粉水浆中加入“桥接液”（bridging    liguid），搅拌所得的混合物，即形成“煤附聚物（Coal    agglomerates），分散在残留杂质（粘土和灰）的水浆中。再借助浮沉箱中的溢流喷嘴的撇取作用分出煤附聚物。如在浮沉箱底导入大量空气，可促进煤附聚物的分离。

虽然Capes等指出的这一分离方法是有效的。但最受欢迎的还是能够提供一种方法，其中：

ⅰ）不需要浮沉箱，

ⅱ）使附聚物本身更有浮力，因而更容易从残留水浆中分离，

ⅲ）如Capes等指出的，已经形成的附聚物发生破裂并又重新形成，使捕集在其中的灰分释放出来而附聚物变得更有浮力，更容易从水浆中分离。

按照本发明提供的从含无机固体的颗粒煤中分离碳质组分的方法包括：

a）搅拌颗粒煤水浆，使之与附聚油（agglomerating    oil）和空气充分混合，直到形成浓重的、有浮力的附聚物。附聚物包含碳质煤颗粒、附聚油和聚集在残留颗粒表面上的捕集的空气，还有含水的无机固体。

b）从残留物中分离出附聚物。

在本发明的一些实施方案中，颗粒、含煤无机固体是以煤/油附聚物的状态存在的。在水中搅拌煤/油附聚物，使之形成水浆。

最好向水浆中加入至少0.3%（重量%）的附聚油，以水浆的固体含量为基准。

在本发明的一些实施方案中，把水从附聚物中分离出来。

在本发明的一些实施方案中，向水浆中加入起沫剂。

在本发明的一些实施方案中，向水浆中加入调节剂，以增加煤的油湿润性（Oil    Wetab    ility）。

此外，按照本发明提供的，从含无机固体的颗粒煤中分离碳质组分的分离装置包括：

a）盛放煤水浆和附聚油的槽箱，

b）由煤的碳质部分、油、和捕集在其中的空气形成附聚物时，把煤、油、空气加以搅拌和充分混合的装置。

在本发明的一些实施方案中，搅拌装置呈叶轮组件的形式，包括叶轮、下端装有叶轮的叶轮轴、与叶轮轴共轴、从轴向外隔开的空气导管，并在轴上端密封以利轴的旋转导管上端的空气进入装置、围绕叶轮的柱状管套、管套有上部环形的附聚物入口，围绕导管下部空气出口端向外部延长和复杂的弓形附聚物出口，围绕管套并从叶轮径向向外隔开，以便由叶轮形成的附聚物和捕集在其中的空气一起从此离心排出。

在用实施例说明的本发明的实施方案的附图中，

图1是从含无机固体的颗粒煤中分离碳质组分所用装置的侧视简图;

图2是与图1一样的侧视图，只是装置不同;

图3也是与图1一样的侧视图，是又一不同的装置;

图4是更复杂装置的侧视简图。

现在看图1。烧杯1和搅拌器2，搅拌器包括玻管4与玻管4下端烧结的多孔烧结玻璃喷嘴5和连接到压缩空气源，（图中未示出）的软管6。

当用图1所示的装置来验证本发明时，向烧杯1中倾入含无机固体的颗粒煤的水浆8，同时加入附聚油。沿软管6通入的压缩空气以细泡形式从喷嘴5放出，通过水浆8而升起。沿X方向快速搅拌导管，煤的碳质部分与油和捕集在其中的空气形成了附聚物。捕集的空气使附聚物具有足够的浮力使其升起而聚集在水面，因而容易分离。煤中的残留灰分则沉积在水底。

现在看图2。常规拌和混合筒10和包含马达驱动装置的基座12，叶轮轴与筒10旋转密封，并延长穿过筒10的基座。叶轮16有17-20个叶片，其形能吸入空气生成旋涡，在筒10中充气、搅拌而形成水浆。

当用图2的装置来验证本发明时，含无机固体的颗粒煤水浆22倾入筒10中。叶轮16沿箭头Y的方向快速旋转，在水浆22中形成空气涡流24，并充气和搅拌。煤的碳质部分与油和捕集在其中的空气形成了附聚物。捕集的空气使附聚物具有足够的浮力，使其升起而聚集在水面，因而容易分离。煤中的残留灰分则聚集在水的下部。